JP2003142296A - Ｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、デブリを効率よく阻止することで
光学素子の破壊、性能の変化を抑えることを可能とし、
かつＸ線の出力が安定したＸ線発生装置を提供する。 【解決手段】 本発明の一側面としてのＸ線発生装置
は、ターゲット部材に励起エネルギービームを照射する
ことでプラズマを発生し、Ｘ線を発生させるＸ線発生装
置において、前記Ｘ線の発光点近傍に位置し、少なくと
も前記Ｘ線を取り出すために必要な部分以外が遮蔽され
たシールド式デブリ阻止手段と、前記発光点からみて前
記シールド式デブリ阻止手段より後段に位置し、前記Ｘ
線を透過して前記デブリを阻止するフィルター式デブリ
阻止手段又は前記Ｘ線を反射して前記デブリを阻止する
ミラー式デブリ阻止手段と、前記シールド式デブリ阻止
手段と前記フィルター式デブリ阻止手段又は前記ミラー
式デブリ阻止手段との間に位置し、当該フィルター式デ
ブリ阻止手段又は前記ミラー式デブリ阻止手段に到達す
るデブリを阻止することでフィルター又はミラーの寿命
を延ばす第３のデブリ阻止手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線発生装置に係り、
特にターゲット部材に励起エネルギービームを照射する
ことによりＸ線を発生させる際に発生するデブリを阻止
するための手段を備えたＸ線発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子機器の小型及び薄型化の要請
から電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求
は益々高くなっており、かかる要求を満足するために露
光解像度を高める提案が様々なされている。解像度向上
の一手段として露光光源の短波長化が行われており、近
年では、露光光源はＫｒＦエキシマレーザ（波長約２４
８ｎｍ）からＡｒＦエキシマレーザ（波長約１９３ｎ
ｍ）になろうとしており、Ｆ_２エキシマレーザ（波長約
１５７ｎｍ）の実用化も進んでいる。

【０００３】しかし、半導体素子は急速に微細化してお
り、紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そ
こで０．１μｍを下回るような非常に微細な回路パター
ンを効率よく焼き付けるために、紫外線よりも更に波長
が短いＸ線を露光光光源に用いた投影露光装置が開発さ
れている。

【０００４】また、このような露光装置に使用される光
学系を構成する光学素子としては、光源のＸ線に対する
高い反射特性と長時間の露光に対しても反射率の低下の
少ない高い耐Ｘ線性が要求されている。そのため、光学
素子の反射特性及び対Ｘ線性を十分に吟味する必要があ
り、これを目的とした光学素子の反射率測定が頻繁に行
われている。

【０００５】かかる露光装置又は反射率測定に用いられ
るＸ線発生装置としては、ターゲット部材に励起エネル
ギーを照射することによりプラズマを形成させ、かかる
プラズマからＸ線を取り出す手法が一般的である。より
詳細には、図９に示すＸ線発生装置４００のように、レ
ーザー光（励起エネルギービーム）４１０を減圧された
真空容器４２０内に置かれた標的部材４３０に集光して
照射すると、標的部材４３０は急速にプラズマ化し、こ
のプラズマから輝度の高いＸ線４４０が放出されること
が知られている。ここで、図９は、従来のＸ線発生装置
４００を示す模式図である。このようなＸ線源からはＸ
線４４０の発生と共に、プラズマからは高速の電子、イ
オンなどの飛散粒子が、また標的部材からは部材材料の
飛散粒子（例えば、ガス化した材料、液化した材料、イ
オン化した材料）が放出されて、真空容器内に飛散す
る。これらはまとめてデブリと呼ばれている。このよう
なデブリはＸ線発生装置の後段に位置する装置が有する
光学素子などの反射面、透過面に衝突し、これらを破損
したり、表面に付着、堆積し素子の機能、特性を低下さ
せたり、変化させるという問題点があった。

【０００６】そこで、この問題を解決するために、プラ
ズマ及び標的部材近傍に配置されレーザー光４１０とＸ
線４４０を取り出すのに必要な部分以外を遮蔽するシー
ルド式デブリ阻止装置４５０と、Ｘ線４４０の光路上に
配置されたＸ線の透過率の高い物質からなる薄膜（フィ
ルター式デブリ阻止手段）４６０とを設け、デブリが後
段に位置する光学素子に到達しないようにする方法が提
案されている。

【０００７】また別の方法としては、特に図示しない
が、特開平８−２４１８４７に開示されるような、上述
したフィルター式デブリ阻止手段４５０と代替的に開閉
式デブリ阻止手段を使用する方法も提案されている。こ
こで、開閉式デブリ阻止手段は、シールド式デブリ阻止
装置により取り出されたＸ線取り出しの立体角領域に相
当する開口を有するデブリ阻止部材と、前記Ｘ線の発生
に同期して光軸上に前記開口が位置するように前記デブ
リ阻止部材を駆動させる駆動手段とを有し、光は開口を
通るが、光よりも速度の遅いデブリが遮蔽板の位置に来
るときにはすでに開口は光軸上から外れており、デブリ
はデブリ阻止部材に付着させるものである。

【０００８】また別の方法としては、特に図示しない
が、上述したフィルター式デブリ阻止手段４５０と代替
的にミラー式デブリ阻止手段を使用する方法も提案され
ている。ここで、ミラー式デブリ阻止手段は、フィルタ
ー式デブリ阻止手段４５０の後段であって、Ｘ線４４０
の光路上に配置されたＸ線の反射率が高くデブリが付着
するミラーとを設け、デブリが後段に位置する光学素子
に到達しないようにしていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＸ線発
生装置に設けられたデブリ阻止手段では、デブリを完全
に阻止することが困難であった。フィルター式デブリ阻
止手段を設ける方法では、光学素子のデブリによる破壊
やデブリの付着、堆積はある程度防げるものの、フィル
ターにデブリが付着、堆積することでフィルターのＸ線
の透過率が変化してしまう。よってかかるＸ線発生装置
を反射率測定や露光装置に適用した場合、一定のＸ線強
度のまま反射率測定をすることが困難であったり、露光
量が変化するため高品位なデバイスをスループットよく
提供したりすることができない。また、質量の大きいデ
ブリがフィルターに衝突することでフィルターが割れて
しまい、光学素子にデブリが到達するようになってしま
った。

【００１０】一方、開閉式デブリ阻止手段では質量の大
きいデブリでも確実に止めることが出来るが、開口の開
閉よりも早い速度のデブリは止められずに、光学素子に
到達してしまうため好ましくない。

【００１１】また、ミラー式デブリ阻止手段においても
フィルター式デブリ阻止手段と同様、フィルターにデブ
リが付着、堆積することでミラーのＸ線の反射率が変化
してしまう。よってかかるＸ線発生装置を反射率測定や
露光装置に適用した場合、一定のＸ線強度のまま反射率
測定をすることが困難であったり、露光量が変化するた
め高品位なデバイスをスループットよく提供したりする
ことができない。また、ミラーが劣化した場合ミラーを
交換する必要があるが、ミラーを使用する場合には後段
に位置する光学素子に対する位置合わせが必要であるな
ど、メンテナンスの作業が煩雑であり交換頻度が上昇す
ることは好ましいこととは言えない。

【００１２】そこで、本発明は、デブリを効率よく阻止
することで光学素子の破壊、性能の変化を抑えることを
可能とし、かつＸ線の出力が安定したＸ線発生装置を提
供することを例示的な目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一側面としてのＸ線発生装置は、ターゲッ
ト部材に励起エネルギービームを照射することでプラズ
マを発生し、Ｘ線を発生させるＸ線発生装置において、
前記Ｘ線の発光点近傍に位置し、少なくとも前記Ｘ線を
取り出すために必要な部分以外が遮蔽されたシールド式
デブリ阻止手段と、前記発光点からみて前記シールド式
デブリ阻止手段より後段に位置し、前記Ｘ線を透過して
前記デブリを阻止するフィルター式デブリ阻止手段又は
前記Ｘ線を反射して前記デブリを阻止するミラー式デブ
リ阻止手段と、前記シールド式デブリ阻止手段と前記フ
ィルター式デブリ阻止手段又は前記ミラー式デブリ阻止
手段との間に位置し、当該フィルター式デブリ阻止手段
又は前記ミラー式デブリ阻止手段に到達するデブリを阻
止することでフィルター又はミラーの寿命を延ばす第３
のデブリ阻止手段とを有する。かかるＸ線発生装置によ
れば、シールド式デブリ阻止手段とフィルター式デブリ
阻止手段又はミラー式デブリ阻止手段との間に第３のデ
ブリ阻止手段を組み合わせることで、かかる第３のデブ
リ阻止手段により最後段に位置するフィルター式デブリ
阻止手段又はミラー式デブリ阻止手段に到達するデブリ
を阻止することができる。例えば、フィルター式デブリ
阻止手段を設ける構成においては、フィルター式デブリ
阻止手段は最も後段に配置されることとなり、フィルタ
ーを破損するような大きなデブリは第３のデブリ阻止手
段により阻止可能である。これにより、フィルターが保
護されるのでフィルターの長寿命化に寄与する。また、
第３のデブリ阻止手段が組み合わされることでフィルタ
ー式デブリ阻止手段に到達するデブリの絶対数は減少さ
れるので、デブリが付着することでフィルターの透過率
を劣化させることを防止することができる。これと同様
に、ミラー式デブリ阻止手段を設ける構成においては、
第３のデブリ阻止手段が組み合わされることでミラー式
デブリ阻止手段に到達するデブリの絶対数は減少される
ので、デブリが付着することでミラーの反射率を劣化さ
せることを防止することができる。これにより、劣化し
たミラーを交換する頻度が減少するので、メンテナンス
に伴う煩雑な作業を行う回数を減少することができる。

【００１４】本発明のＸ線発生装置において、前記第３
のデブリ阻止手段は、前記シールド式デブリ阻止装置に
より取り出された前記Ｘ線に関して当該Ｘ線取り出しの
立体角領域に相当する開口を有するデブリ阻止部材と、
前記Ｘ線の発生に同期して前記立体角領域に前記開口が
位置するように前記デブリ阻止部材を駆動させる駆動手
段とを有する。かかるＸ線発生装置によれば、第３のデ
ブリ阻止手段として開閉式デブリ阻止手段と使用するこ
とができる。これにより、速度の遅い比較的に大きなデ
ブリを効率よく阻止することができ、後段に位置するフ
ィルター式デブリ阻止手段又はミラー式デブリ阻止手段
を保護することができる。

【００１５】また、本発明のＸ線発生装置において、前
記第３のデブリ阻止手段は、前記シールド式デブリ阻止
手段によって取り出された前記Ｘ線に対して光軸と略直
交する方向に磁場を形成し、荷電粒子の運動方向を変え
る磁場発生手段と、前記磁場により曲げられた前記荷電
粒子が付着されて前記Ｘ線が通過させられるアパーチャ
ーとを有してもよい。かかるＸ線発生装置によれば、第
３のデブリ阻止手段として磁石式デブリ阻止手段を使用
することもできる。これにより、磁場の影響を受け易い
比較的に大きなデブリを効率よく阻止することができ、
後段に位置するフィルター式デブリ阻止手段又はミラー
式デブリ阻止手段を保護することができる。

【００１６】また、本発明のＸ線発生装置において、前
記第３のデブリ阻止手段は、前記シールド式デブリ阻止
手段によって取り出された前記Ｘ線に対して光軸と略直
交する方向に磁場を形成し、荷電粒子の運動方向を変え
る磁場発生手段と、前記磁場発生手段の後段に設けられ
て前記シールド式デブリ阻止装置により取り出された前
記Ｘ線に関して当該Ｘ線取り出しの立体角領域に相当す
る開口を有するデブリ阻止部材と、前記Ｘ線の発生に同
期して前記立体角領域に前記開口が位置するように前記
デブリ阻止部材を駆動させる駆動手段と、前記磁場によ
り曲げられた前記荷電粒子が付着されて前記Ｘ線が通過
させられるアパーチャーとを有してもよい。かかるＸ線
発生装置によれば、第３のデブリ阻止手段として磁石式
デブリ阻止手段と開閉式デブリ阻止手段とを組み合わせ
てもよい。これにより、上述した磁石式デブリ阻止手段
と開閉式デブリ阻止手段の両方の作用を奏することがで
き、より効果的にミラー式デブリ阻止手段又はフィルタ
ー式デブリ阻止手段を保護することができる。これによ
り、速度の遅く、また磁場の影響を受け易い比較的に大
きなデブリを効率よく阻止することができ、後段に位置
するフィルター式デブリ阻止手段又はミラー式デブリ阻
止手段を保護することができる。

【００１７】また、本発明の別の一側面としての反射率
測定装置によれば、上述した本発明のいずれかの構成を
有するＸ線発生装置を利用した光源部と、前記光源部か
ら出射した光束を被測定物に照射する光学系とを有し、
前記被測定物の反射率を測定する。かかる反射率測定装
置によれば、光学系の付着するデブリの量が従来の光源
部より減少されているので、デブリの付着に伴う反射率
の測定時間の遅延や、真空雰囲気下に置かれた光学系の
交換頻度を低減することができる。これにより、反射率
測定を効率的に行うことができるのでユーザの測定に際
する作業負担を軽減するとともに、反射率測定装置内に
設けられた光学系の劣化が少ないので低コストで装置を
維持することができる。また、かかる反射率測定装置に
よれば、ひいては正確な反射率測定に寄与する。

【００１８】また、本発明の別の一側面としての光学素
子は、上述した本発明の反射率測定装置が測定した反射
率が所定値以上の前記被測定物から製造される。かかる
光学素子によれば、上述した反射率測定装置により測定
され、測定された反射率と実際の反射率がほぼ一致した
正確な光学素子を提供することができる。かかる光学素
子は、レンズ、回折格子、光学膜体及びそれらの複合体
の一つである。

【００１９】また、本発明の別の一側面としての露光装
置は、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として
利用し、当該露光光を、上述した光学素子を含む光学系
を介して被処理体に照射して当該被処理体を露光する。
かかる露光装置によれば、上述した光学素子を有し、光
学素子の特性を十分に考慮した上で光学系を組むことが
できる。

【００２０】また、本発明の別の一側面としての露光装
置は、上述した本発明のいずれかのＸ線発生装置を光源
として利用する光源部と、前記光源部から出射した光束
を用いてレチクル又はマスクを照明する照明光学系と、
前記レチクル又はマスクに形成されたパターンを被処理
体に投影する投影光学系とを有する。かかる露光装置に
よれば、Ｘ線発生に伴うデブリが十分に除去されてお
り、照明光学系をなす光学素子に付着するデブリの量が
少ない。これにより、光学素子に付着したデブリが反射
率を劣化させることがないので、高品位なデバイスをス
ループットなどの露光性能よく提供することができる。

【００２１】また、本発明の別の側面としてのデバイス
は、上述した本発明の露光装置を用いて投影露光された
被処理体より製造される。このように、かかる露光装置
を用いて製造された結果物としてのデバイスも本発明の
一側面として機能する。

【００２２】本発明の他の目的及び更なる特徴は以下添
付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明
らかにされるであろう。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一側面としてのＸ線発生装置１００について説明す
る。なお、各図において同一の参照符号は同一の部材を
表している。ここで、図１は、本発明のＸ線発生装置１
００を示す模式図である。図２は、図１に示すＸ線発生
装置１００の一部を示す拡大模式図である。なお、図２
において、図１に示すＸ線発生装置１００の構成要素の
一部は省略して描かれている。図３（ａ）及び（ｂ）
は、図１に示す開閉式デブリ阻止手段１６０の動作を示
す概略斜視図である。図４は、図１に示すミラー型デブ
リ阻止手段１８０を示す概略斜視図である。

【００２４】図１に示されるように、本発明のＸ線発生
装置１００は、チャンバー１１０と、レーザー導入窓１
２０と、ターゲット供給装置１３０と、シールド式デブ
リ阻止手段１４０と、磁場発生手段１５０と、開閉式デ
ブリ阻止手段１６０と、アパーチャー１７０と、ミラー
式デブリ阻止手段１８０とを有し、高エネルギービーム
（励起レーザー）を集光して照射しターゲットが急速に
プラズマ化することにより、Ｘ線を放出するＬａｓｅｒ
Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ光源（ＬＰＰ光源）を
内蔵している。かかる構成において、チャンバー１１０
にはレーザー導入窓１２０が設けられており、かかるレ
ーザー導入窓１２０を介しチャンバー１１０内に存在す
るターゲット供給装置１３０に対して図示しない励起レ
ーザーからレーザー光１０２を照射することができる。
また、チャンバー１１０内のプラズマ又はターゲット部
材近傍にはシールド式デブリ阻止装置１４０が当該プラ
ズマ又はターゲット部材を覆うように設けられており、
Ｘ線の出射方向に向かって上流から下流へ、磁場発生手
段１５０、開閉式デブリ阻止手段１６０、アパーチャー
１７０、ミラー式デブリ阻止手段１８０が配置されてい
る。

【００２５】チャンバー１１０は、空気に対する透過率
の低い短波長の光束において少なくとも光路を真空雰囲
気に維持する。本実施形態においては、上述した構成要
素の全てを格納し（但し、レーザー導入窓１２０はチャ
ンバー１１０の一部を形成するものであるが）、かかる
Ｘ線発生装置１００の後段に位置する装置や光学素子に
対してＸ線とされた光束を提供することができる。チャ
ンバー１１０は、例えば、真空引き可能なチャンバーで
あって当該周知の技術を適用することができる。

【００２６】レーザー導入窓１２０は、図示しない励起
レーザーから射出されたレーザー光１０４をチャンバー
１１０内に導入するための窓であり、チャンバー１１０
の一部を形成している。

【００２７】ターゲット供給装置１３０は、ターゲット
材をテープ状にして供給する。ターゲット材は、金属薄
膜、不活性ガス、液滴などが用いることができる。本実
施形態においては、ターゲット供給装置１３０は、ター
ゲットの金属をテープ状にすることで、継続的にレーザ
ー光１０２にターゲット材を供給することができる。

【００２８】シールド式デブリ阻止手段１４０は、プラ
ズマ又はターゲット材近傍に当該プラズマ又はターゲッ
ト部材を覆うように配置され、レーザー光１０２が入射
する又はＸ線１０４取り出しに必要な部分以外を遮蔽す
る。シールド式デブリ阻止手段１４０は、射出されるＸ
線の発散角及び方向性を決定するのと同時に、ＬＰＰ光
源で発生しシールド式デブリ阻止手段１４０の開口の方
向以外に飛ぶデブリを阻止する。このようにシールド式
のデブリ阻止手段１４０を最もＬＰＰ光源側に設けるこ
とで、多くのデブリを阻止することを可能としている。

【００２９】磁場発生手段１５０は、シールド式デブリ
阻止手段１４０の開口から取り出されたＸ線に対して磁
場を設ける。より詳細には、磁場発生手段１５０は、Ｘ
線の光軸に対して略直交する方向であって、Ｘ線取り出
し立体角領域に磁場を形成する。磁場発生手段１５０
は、磁石などの当該周知の技術を適用することができ
る。なお、磁場発生手段１５０は、後述するアパーチャ
ー１７０と協働することで磁石式デブリ阻止手段として
機能することができる。

【００３０】開閉式デブリ阻止手段１６０は、円盤にＸ
線１０４を通す開口を有する遮蔽板と、励起レーザーの
発光のタイミングに回転の位相を同期してかかる遮蔽板
を駆動する図示しない駆動装置とを有し、速度の違いを
利用してＸ線１０４は通しデブリを阻止する。かかる開
閉式デブリ阻止手段１６０の構成は当業者にとって容易
に理解可能であるため、本明細書での詳細な説明は省略
する。

【００３１】アパーチャー１７０は、Ｘ線１０４を通す
開口を有する遮蔽板であり、磁場発生手段１５０によっ
て進行方向を曲げられたデブリを阻止する。上述したよ
うに、かかるアパーチャー１７０は、上述した磁場発生
手段１０５と協働することで磁石式デブリ阻止手段とし
て機能する。

【００３２】本発明のＸ線発生装置１００は、上述した
シールド式デブリ阻止手段１４０の後段に、磁石式デブ
リ阻止手段（磁場発生手段１５０及びアパーチャー１７
０）及び開閉式デブリ阻止手段１６０を設けることで、
シールド式デブリ阻止手段１４０で阻止しきれなかった
大きなデブリを阻止することができる。これにより、後
述するミラー式デブリ阻止手段１８０に到達するデブリ
を極力抑えることができるので、ミラー式デブリ阻止手
段１８０のミラーに付着するデブリの量を減少すること
ができる。これにより、かかるミラー式デブリ阻止手段
１８０を保護することができるので、ミラー式デブリ阻
止手段１８０の長寿命化に寄与することができる。

【００３３】ミラー式デブリ阻止手段１８０は平面ミラ
ーを有し、Ｘ線１０４を全反射してデブリを付着させる
ことでデブリを阻止する。なお、かかるミラー式デブリ
阻止手段１８０は図５に示すフィルター式デブリ阻止手
段１９０に置換されてもよい。ここで、図５は、図１に
示すミラー式デブリ阻止手段１８０と交換可能なフィル
ター式デブリ阻止手段１９０を示す概略斜視図である。
フィルター式デブリ阻止手段１９０はＸ線１０４を透過
してデブリを吸着させる薄膜を有し、かかる薄膜にデブ
リを吸着させることでデブリを阻止することができる。
かかる薄膜は、例えばＳｉＮなどである。かかるミラー
式デブリ阻止手段１８０及びフィルター式デブリ阻止手
段１９０は、上述したデブリ阻止手段でさえ阻止されな
かったデブリを除去することができるので、かかるミラ
ー式デブリ阻止手段１８０及びフィルター式デブリ阻止
手段１９０を透過したＸ線１０４とともに存在するデブ
リを完全に排除することができる。なお、ミラー式デブ
リ阻止手段１８０又はフィルター式デブリ阻止手段１９
０は当業者にとって容易に理解可能であるため、本明細
書における詳細な説明は省略する。

【００３４】かかる構成において、本発明のＸ線発生装
置１００は、３段階のデブリ阻止手段を有し、発生した
デブリをほぼ完全に阻止することができる。よって、か
かるＸ線発生装置１００を光源として使用することで、
デブリを完全に除去した状態でＸ線１０４を得ることが
できる。

【００３５】また、Ｘ線発生装置１００によれば、シー
ルド式デブリ阻止手段１４０とミラー式デブリ阻止手段
１８０との間に更にデブリ阻止手段（磁石式デブリ阻止
手段及び開閉式デブリ阻止手段１６０）を組み合わせて
いるので、かかるデブリ阻止手段よりも最後段に位置す
るミラー式デブリ阻止手段１４０に到達するデブリを阻
止することができる。よって、ミラー式デブリ阻止手段
１８０に到達するデブリの絶対数は従来と比較して減少
されるので、デブリが付着することでミラー式デブリ阻
止手段１８０のミラーの反射率を劣化させることを防止
することができる。これにより、劣化したミラーを交換
する頻度が減少するので、メンテナンスに伴う煩雑な作
業を行う回数を減少することができる。

【００３６】また、ミラー式デブリ阻止手段１８０と代
替的に使用可能な、フィルター式デブリ阻止手段１９０
を設ける構成においても、フィルター式デブリ阻止手段
１９０は最も後段に配置されることとなり、フィルター
を破損するような大きなデブリは中間に位置するデブリ
阻止手段により阻止可能である。これにより、フィルタ
ー式デブリ阻止手段１８０のフィルターが保護されるの
でフィルターの長寿命化に寄与する。また、中間に位置
するデブリ阻止手段が組み合わされることでフィルター
式デブリ阻止手段に到達するデブリの絶対数は減少され
るので、デブリが付着することでフィルターの透過率を
劣化させることを防止することができる。

【００３７】なお、本実施形態においては、シールド式
デブリ阻止手段１４０とミラー式デブリ阻止手段１８０
の間に設けられるデブリ阻止手段は、磁場発生手段１５
０及びアパーチャー１７０よりなる磁石式デブリ阻止手
段と開閉式デブリ阻止手段１６０との両者を有する構成
であるが、本発明のＸ線発生装置１００はこれらのうち
どちから一方少なくとも有するに足りるものである。但
し、シールド式デブリ阻止手段１４０とミラー式デブリ
阻止手段１８０との間に二種類のデブリ阻止手段を設け
ることで、ミラー式デブリ阻止手段１８０に伝達するデ
ブリの数を効果的に低減できることは言うまでもない。

【００３８】以下、本発明のＸ線発生装置１００を利用
したＸ線発生の動作について説明する。図２を参照する
に、まず、励起レーザー光１０２をターゲット供給装置
１３０のテープ状の金属ターゲットに照射する。これに
より、ターゲットの金属が急激にプラズマ化しそこから
Ｘ線１０４が発生し、同時にデブリが発生する。このと
き、プラズマから発生する大部分のデブリはプラズマに
近接して設置したシールド式デブリ阻止手段１４０によ
り阻止される。

【００３９】発生したデブリのうちＸ線取り出しの開口
部を通ってしまうデブリの中で電荷を帯びたものについ
ては、磁場発生手段１５０による磁場Ｂの中を進み、ロ
ーレンツ力によりその進行向きが変えられる。なお、向
きを変えたデブリはアパーチャー１７０の開口を通らず
に遮蔽板に衝突する。

【００４０】図３を参照するに、一方、ＬＰＰ光源では
図示しないパルスレーザーによりプラズマを発生してい
るので、放出されるＸ線１０４もパルス状である。この
パルスのタイミングと開閉式デブリ阻止手段１６０が有
する遮蔽板の開口の位相を同期させることにより、光速
のＸ線は開口を通過し（図３（ａ））、光速に比べ遅い
デブリが遮蔽板の位置に来たときには開口は光路からず
れておりデブリは遮蔽板に衝突する（図３（ｂ））。遮
蔽板の光源からの距離、開口サイズ、遮蔽板の角速度な
どにより異なるが、一般的に開閉式デブリ阻止手段１６
０で１０００乃至２０００ｍ／ｓ程度のデブリを阻止す
ることが可能である。また、本実施形態では開口を持っ
た遮蔽板を回転する方式としたが、光路をパルス状Ｘ線
１０４のタイミングに合わせ周期的に開閉できる手段で
あれば、これ以外の手法を利用しても良い。

【００４１】次に、図４を参照する、上述した開閉式デ
ブリ阻止装置１６０及びアパーチャー１７０を通過した
Ｘ線１０４及び阻止しきれなかったデブリは、ミラー式
デブリ阻止手段１８０に入射する。ミラー平面に対し浅
い角度で入射したＸ線１０４は、ミラー表面で全反射さ
れるが、デブリはミラー表面に付着しかかるミラーより
下流には到達されない。なお、ミラー式デブリ阻止手段
１８０がフィルター式デブリ阻止手段１９０に置換され
た場合、Ｘ線１０４は薄膜を透過するがデブリは薄膜に
付着し、かかる薄膜より下流には到達しない。

【００４２】ここで、図６はデブリの速度と個数の関係
を示した図である。殆どのデブリは１０００乃至２００
０ｍ／ｓ以下のものである。本発明のデブリ阻止手段の
構成においては、１０００乃至２０００ｍ／ｓ以下のデ
ブリは開閉式デブリ阻止手段１６０により阻止し、電荷
を帯びたデブリは磁場発生装置１５０とアパーチャー１
７０により阻止し、１０００乃至２０００ｍ／ｓ以上の
中性のデブリはミラー式デブリ阻止手段１８０（または
フィルター式デブリ阻止手段１９０）により阻止するこ
とができる。従って、ＬＰＰ光源において発生するデブ
リは全て阻止することが可能となり、純粋なＸ線のみを
供給することができる。

【００４３】また、ミラー式デブリ阻止手段１８０（ま
たはフィルター式デブリ阻止手段１９０）の上流に磁場
発生手段１５０とアパーチャー１７０よりなる磁石式デ
ブリ阻止手段、及び開閉式デブリ阻止手段１６０を設け
ることにより、ミラー式デブリ阻止手段１８０（または
フィルター式デブリ阻止手段１９０）に到達するデブリ
は殆ど無くなる。従って、従来寿命の短かったミラー式
デブリ阻止手段１８０（またはフィルター式デブリ阻止
手段１９０）の寿命が非常に長くなる。

【００４４】次に、本発明の別の側面としての反射率測
定装置２００について説明する。ここで、図７は本発明
の反射率測定装置２００を示す模式図である。本発明の
反射率測定装置２００は、本発明のＸ線発生装置１００
を利用した光源部２１０、被測定物にＸ線を照射するた
めの前置鏡や回折格子を含む光学系２２０と、検出器２
３０とを有し、少なくとも光路を含む装置全体が真空雰
囲気に維持されている。光源部２１０から発生したＸ線
は前置鏡で集光され、回折格子で必要な波長に分光され
る。所定の波長に分光されたＸ線を試料であるミラーに
入射し、反射光検出器２３０により強度を計測する。同
時にミラーに反射される前の入射光の強度を、入射光検
出器２３０で計測し、両者の強度からミラーの反射率を
求めることができる。

【００４５】本発明の反射率測定装置２００によれば、
上述した本発明のＸ線発生装置１００を光源部２１０と
して利用することで、光学系２２０の第１ミラー（即
ち、Ｘ線発生装置１００から照射される光が最初に到達
する光学素子であって、図７においては前置鏡）に付着
するデブリの量を完全に無くすことができる。これによ
り、光学系２２０にデブリが付着することにより光学素
子（図７においては、前置鏡）の光学性能を劣化させる
ことがないので、反射率の測定時間の遅延や、真空雰囲
気下に置かれた光学素子（図７においては、前置鏡）の
交換頻度を低減することができる。これにより、反射率
測定を効率的に行うことができるのでユーザの測定に際
する作業負担を軽減するとともに、反射率測定装置内に
設けられた光学系の劣化が少ないので低コストで装置を
維持することができる。また、かかる反射率測定装置に
よれば、ひいては正確な反射率測定に寄与するものであ
る。

【００４６】なお、かかる反射率測定装置２００が測定
した反射率が所定値以上の被測定物から製造される光学
素子も本発明の一部として機能する。かかる光学素子に
よれば、上述した反射率測定装置により測定され、測定
された反射率と実際の反射率がほぼ一致した正確な光学
素子を提供することができる。なお、かかる光学素子
は、レンズ、回折格子、光学膜体及びそれらの複合体の
一つである。

【００４７】次に、図８を参照するに、本発明の別の側
面としての露光装置３００について説明する。ここで、
図８は、本発明の露光装置３００を示す模式図である。
本発明の露光装置３００は、上述したＸ線発生装置１０
０を利用した光源部３１０と、照明光学系３２０と、マ
スクＭＳと、投影光学系３３０と、被処理体Ｗとを有す
る。

【００４８】光源部３１０は、上述したＸ線発生装置１
００を適用することができ、ここでの詳細な説明は省略
する。

【００４９】照明光学系３２０はマスクＭＳを照明する
光学系であって、照明光学系３２０は当該周知のいかな
る技術をも適用可能であり、本明細書での詳細な説明は
省略する。例えば、照明光学系は、集光光学系、オプテ
ィカルインテグレータ、開口絞り、ブレード等を含み当
業者が想達し得るいかなる技術も適用可能である。

【００５０】マスクＭＳは反射型マスクで、その上には
転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、例
えばマスクステージに支持及び駆動される。マスクＭＳ
から発せられた回折光は投影光学系１００で反射され被
処理体Ｗ上に投影される。マスクＭＳとプレートＷとは
光学的に共役の関係に配置される。

【００５１】投影光学系３３０はマスクＭＳ面上のパタ
ーンを像面上に投影する反射型光学系である。投影光学
系１００は当該周知の技術を適用可能であり、ここでの
詳細な説明は省略する。

【００５２】被処理体Ｗは、本実施形態ではウェハであ
るが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体
Ｗにはフォトレジストが塗布されている。

【００５３】かかる露光装置３００によれば、Ｘ線発生
に伴うデブリが十分に除去されており、照明光学系３２
０をなす光学素子に付着するデブリの量が少ない。これ
により、光学素子に付着したデブリが反射率を劣化させ
ることがないので、かかる露光装置３００によれば高品
位なデバイスをスループットなどの露光性能よく提供す
ることができる。なお、上述した本発明の露光装置３０
０を用いて投影露光された被処理体より製造された結果
物としてのデバイスも本発明の一側面として機能するも
のである。

【００５４】なお、かかる露光装置３００に適用され
る、照明光学系３２０及び投影光学系を構成する光学素
子の一つ又は全部に、上述した反射率測定装置２００が
測定した反射率が所定値以上の被測定物から製造される
光学素子を使用しても良い。かかる露光装置３００によ
れば、上述した光学素子を有し、光学素子の特性を十分
に考慮した上で光学系を組むことができる。

【００５５】以上、本発明の好ましい実施例について説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないこと
はいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び
変更が可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のＸ線発
生装置によれば、プラズマＸ線源からのデブリをすべ阻
止出来、デブリによる光学素子の破壊、性能の変化を無
くすことが可能となる。また、フィルター式デブリ阻止
手段またはミラー式デブリ阻止手段に付着するデブリを
減らしＸ線の出力が安定したＸ線発生装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＸ線発生装置を示す模式図である。

【図２】 図１に示すＸ線発生装置の一部を示す拡大模
式図である。

【図３】 （ａ）及び（ｂ）は図１に示す開閉式デブリ
阻止手段の動作を示す概略斜視図である。

【図４】 図１に示すミラー型デブリ阻止手段を示す概
略斜視図である。

【図５】 図１に示すミラー式デブリ阻止手段と交換可
能なフィルター式デブリ阻止手段を示す概略斜視図であ
る。

【図６】 デブリの速度と個数の関係を示した図であ
る。

【図７】 図７は本発明の反射率測定装置２００を示す
模式図である。

【図８】 本発明の露光装置を示す模式図である。

【図９】 従来のＸ線発生装置を示す模式図である。

【符号の説明】

１００ Ｘ線発生装置 １１０ チャンバー １３０ ターゲット供給装置 １４０ シールド式デブリ阻止手段 １５０ 磁場発生手段 １６０ 開閉式デブリ阻止手段 １７０ アパーチャー １８０ ミラー式デブリ阻止手段 １９０ フィルター式デブリ阻止手段 ２００ 反射率測定装置 ３００ 露光装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｓ Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA15 CA01 EA01 GA01 4C092 AA06 AB19 AC09 DD30 5F046 GC03 GC05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターゲット部材に励起エネルギービーム
   を照射することでプラズマを発生し、Ｘ線を発生させる
   Ｘ線発生装置において、 前記Ｘ線の発光点近傍に位置し、少なくとも前記Ｘ線を
   取り出すために必要な部分以外が遮蔽されたシールド式
   デブリ阻止手段と、 前記発光点からみて前記シールド式デブリ阻止手段より
   後段に位置し、前記Ｘ線を透過して前記デブリを阻止す
   るフィルター式デブリ阻止手段又は前記Ｘ線を反射して
   前記デブリを阻止するミラー式デブリ阻止手段と、 前記シールド式デブリ阻止手段と前記フィルター式デブ
   リ阻止手段又は前記ミラー式デブリ阻止手段との間に位
   置し、当該フィルター式デブリ阻止手段又は前記ミラー
   式デブリ阻止手段に到達するデブリを阻止することでフ
   ィルター又はミラーの寿命を延ばす第３のデブリ阻止手
   段とを有するＸ線発生装置。
2. 【請求項２】 前記第３のデブリ阻止手段は、 前記シールド式デブリ阻止装置により取り出された前記
   Ｘ線に関して当該Ｘ線取り出しの立体角領域に相当する
   開口を有するデブリ阻止部材と、 前記Ｘ線の発生に同期して前記立体角領域に前記開口が
   位置するように前記デブリ阻止部材を駆動させる駆動手
   段とを有する請求項１記載のＸ線発生装置。
3. 【請求項３】 前記第３のデブリ阻止手段は、 前記シールド式デブリ阻止手段によって取り出された前
   記Ｘ線に対して光軸と略直交する方向に磁場を形成し、
   荷電粒子の運動方向を変える磁場発生手段と、 前記磁場により曲げられた前記荷電粒子が付着されて前
   記Ｘ線が通過させられるアパーチャーとを有する請求項
   １記載のＸ線発生装置。
4. 【請求項４】 前記第３のデブリ阻止手段は、 前記シールド式デブリ阻止手段によって取り出された前
   記Ｘ線に対して光軸と略直交する方向に磁場を形成し、
   荷電粒子の運動方向を変える磁場発生手段と、 前記磁場発生手段の後段に設けられて前記シールド式デ
   ブリ阻止装置により取り出された前記Ｘ線に関して当該
   Ｘ線取り出しの立体角領域に相当する開口を有するデブ
   リ阻止部材と、 前記Ｘ線の発生に同期して前記立体角領域に前記開口が
   位置するように前記デブリ阻止部材を駆動させる駆動手
   段と、 前記磁場により曲げられた前記荷電粒子が付着されて前
   記Ｘ線が通過させられるアパーチャーとを有する請求項
   １記載のＸ線発生装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載
   のＸ線発生装置を利用した光源部と、 前記光源部から出射した光束を被測定物に照射する光学
   系とを有し、 前記被測定物の反射率を測定する反射率測定装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の反射率測定装置が測定し
   た反射率が所定値以上の前記被測定物から製造される光
   学素子。
7. 【請求項７】 レンズ、回折格子、光学膜体及びそれら
   の複合体の一つである請求項６記載の光学素子。
8. 【請求項８】 紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光
   光として利用し、当該露光光を、請求項７記載の光学素
   子を含む光学系を介して被処理体に照射して当該被処理
   体を露光する露光装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載
   のＸ線発生装置を光源として利用する光源部と、 前記光源部から出射した光束を用いてレチクル又はマス
   クを照明する照明光学系と、 前記レチクル又はマスクに形成されたパターンを被処理
   体に投影する投影光学系とを有する露光装置。
10. 【請求項１０】 請求項８又は９記載の露光装置を用い
    て投影露光された被処理体より製造されるデバイス。